青岛科大利用高选择性硫酸根聚合物膜电极研发环境传感器

环境水体中阴离子含量如硫酸根浓度为重要的水质指标，饮用水中硫酸根离子浓度超标会引起急性腹泻。聚合物膜离子选择性电极因其较高的灵敏度、较低的成本、易于微型化等优点被广泛用于环境污染物的实时快速监测，是环境科学领域的重要研究方向之一。遗憾的是，近年来发展的硫酸根离子电极因选择性欠佳，环境样品中的亲脂性阴离子如高氯酸根、硫氰根等会造成较大干扰，这类电极尚不能用于实际环境样品的测试。

近日，青岛科技大学环境学院青年教师李龙博士团队及钱翌教授团队在前期研究工作的基础上(Analytical Chemistry, 2020, 92(21): 14740-14746;ACS Sensors, 2020, 5(11)：3465-3473;Sensors and Actuators B: Chemical，2020，129151)，开发了新型硫酸根载体并构建了高选择性硫酸根聚合物膜电极，相关成果以“Hydrogen Bond-Based Macrocyclic and Tripodal Neutral Ionophores for Highly Selective Polymeric Membrane Sulfate-Selective Electrodes”为题发表在国际经典期刊ACS Sensors(一区TOP期刊，IF=7.33)上。

文章以方酰胺及硫脲为氢键给体，通过设计分子的空间结构，构建了对硫酸根具有高选择性、强结合能力的环状及具有三维结构的离子载体，并据此构建了高选择性硫酸根离子选择性电极。实验结果表明，开发的新型硫酸根离子选择性电极具有良好的选择性及灵敏度，环境水体中常见的阴离子如高氯酸根、硫氰根、硝酸根等不干扰硫酸根离子的检测，目前该传感器已成功用于饮用水中硫酸根离子含量的测定。该进展的相关文章以青岛科技大学为第一单位，环境学院李龙博士为论文的通讯作者及第一作者。

该工作得到了山东省重点研发计划、山东省自然科学基金、青岛市基础创新专项及国家重点实验室、中科院重点实验室、生态化工协同创新中心及青岛科技大学化学学部等支持。